›
›

Truyền sóng và anten - Chương 7: Mạng chuyển mạch gói (packet switching network)

ppt 63 trang vanle 2070
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Truyền sóng và anten - Chương 7: Mạng chuyển mạch gói (packet switching network)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • ppttruyen_song_va_anten_chuong_7_mang_chuyen_mach_goi_packet_sw.ppt

Nội dung text: Truyền sóng và anten - Chương 7: Mạng chuyển mạch gói (packet switching network)

  1. CHƯƠNG 7 MẠNG CHUYỂN MẠCH GĨI (Packet Switching Network)  Giảng viên: Trịnh Huy Hồng Email:hoangth@hcmup.edu.vn
  2. Nội dung  Ứng dụng  Cơng nghệ chuyển mạch gĩi  Tìm đường  X.25 CSE 501035 – Data Communication 2
  3. Chuyển mạch gĩi  Chuyển mạch mạch được thiết kế để truyền thoại  Các tài nguyên được dành riêng cho cuộc gọi  Hầu hết thời gian là kết nối dữ liệu rảnh  Tốc độ dữ liệu cố định  Thiết bị cả 2 đầu phải chạy cùng tốc độ Cơng nghệ chuyển mạch gĩi  Ứng dụng  Các ứng dụng dữ liệu  Public Data Network (PDN) / Value-added Network (VAN)  Private Packet-Switched Network  Các ứng dụng tiếng nĩi  Packetized Voice Network CSE 501035 – Data Communication 3
  4. Chuyển mạch gĩi – Nguyên lý  Dữ liệu được truyền theo gĩi nhỏ  Thơng thường là 1000 octet / gĩi  Các thơng điệp lớn hơn được chia thành một chuỗi các gĩi nhỏ  Mỗi gĩi chứa một phần dữ liệu của người dùng và các thơng tin điều khiển  Thơng tin điều khiển  Chứa thơng tin cho việc tìm đường (địa chỉ)  Các gĩi được nhận, lưu tạm thời (đệm) và chuyển cho node kế tiếp  Lưu và chuyển (store and forward) CSE 501035 – Data Communication 4
  5. Chuyển mạch gĩi – Ưu điểm  Hiệu quả sử dụng đường truyền  Liên kết đơn node-node cĩ thể dùng chung bởi nhiều gĩi  Các gĩi được xếp hàng và truyền đi nhanh nhất cĩ thể  Chuyển đổi tốc độ dữ liệu  Mỗi trạm kết nối với node cục bộ với tốc độ của nĩ  Các node đệm dữ liệu nếu cần thiết để cân bằng tốc độ  Các gĩi được chấp nhận ngay khi mạng đang bận  Việc phát cĩ thể chậm lại  Thơng báo cĩ thể cĩ các độ ưu tiên khác nhau CSE 501035 – Data Communication 5
  6. Chuyển mạch gĩi – Kỹ thuật  Trạm chia thơng báo dài thành nhiều gĩi nhỏ  Các gĩi được gởi lần lượt vào mạng  Các gĩi được xử lý theo 2 cách  Datagram  Virtual circuit CSE 501035 – Data Communication 6
  7. Chuyển mạch gĩi – Kỹ thuật  Datagram  Mỗi gĩi được xử lý độc lập  Các gĩi cĩ thể đi theo bất cứ đường thích hợp nào  Các gĩi cĩ thể đến đích khơng theo thứ tự gởi  Các gĩi cĩ thể thất lạc trên đường đi  Nhiệm vụ của bên nhận là sắp xếp lại các gĩi mất trật tự và khơi phục các gĩi thất lạc CSE 501035 – Data Communication 7
  8. Chuyển mạch gĩi - Datagram CSE 501035 – Data Communication 8
  9. Chuyển mạch gĩi - Datagram CSE 501035 – Data Communication 9
  10. Chuyển mạch gĩi – Kỹ thuật  Virtual circuit  Đường đi định sẵn đã được tạo trước khi gởi các gĩi đi  Các gĩi yêu cầu cuộc gọi và chấp nhận cuộc gọi được dùng để tạo kết nối (handshake)  Mỗi gĩi chứa thơng tin về đường đi “ảo” thay vì thơng tin địa chỉ đích  Khơng cần quyết định tìm đường cho các gĩi  Yêu cầu xĩa để hủy kết nối  Khơng phải là một đường dành riêng  Mỗi đường ảo được gán một mã số riêng (Virtual Circuit Identifier – VCI) CSE 501035 – Data Communication 10
  11. Chuyển mạch gĩi – Virtual Circuit CSE 501035 – Data Communication 11
  12. Chuyển mạch gĩi – Virtual Circuit CSE 501035 – Data Communication 12
  13. Virtual Circuit vs. Datagram  Virtual circuit  Mạng cĩ thể cung cấp sự tuần tự và điều khiển lỗi  Các gĩi được chuyển nhanh hơn  Khơng cần các quyết định tìm đường  Độ tin cậy kém hơn  Việc mất một node sẽ làm hỏng tất cả các kết nối đi qua node đĩ  Datagram  Khơng cần giai đoạn thiết lập kết nối  Tốt hơn nếu số gĩi nhỏ  Linh động hơn  Đường đi được quyết định sao cho tránh các phần mạng đang nghẽn kẹt CSE 501035 – Data Communication 13
  14. Kích thước gĩi CSE 501035 – Data Communication 14
  15. Circuit vs. Packet Switching Circuit Switching Datagram Packets Virtual Circuit Packets Đường truyền dẫn dành riêng Đường truyền dẫn khơng dành Đường truyền dẫn khơng dành riêng riêng Dữ liệu truyền liên tục Dữ liệu truyền theo gĩi Dữ liệu truyền theo gĩi Đủ nhanh cho ứng dụng tương tác Đủ nhanh cho ứng dụng tương tác Đủ nhanh cho ứng dụng tương tác Thơng báo khơng được lưu trữ Thơng báo cĩ thể được lưu trữ Thơng báo được lưu trữ cho đến cho đến khi đến phân phát khi đến phân phát Đường truyền dẫn được thiết lập Đường đi được thiết lập cho mỗi Đường đi được thiết lập cho tồn cho tồn bộ quá trình trao đổi gĩi bộ quá trình trao đổi Trễ do quá trình thiết lập, nhưng Trễ truyền các gĩi Trễ do quá trình thiết lập, trễ thời gian trễ trong quá trình truyền các gĩi truyền khơng đáng kể Tín hiệu bận nếu bên nhận khơng Người gởi cĩ thể được thơng báo Người gởi được thơng báo nếu sẵn sàng nếu các gĩi khơng được phân các gĩi khơng được phân phát phát CSE 501035 – Data Communication 16
  16. Circuit vs. Packet Switching (tt) Circuit Switching Datagram Packets Virtual Circuit Packets Quá tải sẽ khĩa việc thiết lập; Quá tải sẽ tăng thời gian trễ của Quá tải cĩ thể khĩa việc thiết khơng trễ khi đường truyền đã gĩi lập; tăng thời gian trễ của gĩi được thiết lập Chuyển mạch cơ điện hoặc Node chuyển mạch nhỏ Node chuyển mạch nhỏ được điều khiển bởi máy tính User chịu trách nhiệm khi các Mạng cĩ thể sẽ chịu trách Mạng cĩ thể sẽ chịu trách thơng báo bị thất lạc nhiệm cho các gĩi đơn lẻ nhiệm cho chuỗi các gĩi Thường khơng cần chuyển đổi Chuyển đổi tốc độ và bảng mã Chuyển đổi tốc độ và bảng mã tốc độ và bảng mã Truyền dẫn băng thơng cố định Linh động sử dụng băng thơng Linh động sử dụng băng thơng Khơng tốn chi phí dữ liệu sau Tốn kém dữ liệu cho mỗi gĩi Tốn kém dữ liệu cho mỗi gĩi khi thiết lập CSE 501035 – Data Communication 17
  17. Tìm đường  Vấn đề phức tạp, quyết định đối với mạng chuyển mạch gĩi  Các đặc tính yêu cầu  Chính xác  Đơn giản  Mạnh mẽ  Ổn định  Cơng bằng  Tối ưu  Hiệu quả  Tiêu chuẩn đo tính hiệu quả  Được dùng để chọn đường  Số chặng đường (hop) là tối thiểu  Chi phí (cost) tối thiểu CSE 501035 – Data Communication 22
  18. Chi phí các đường đi CSE 501035 – Data Communication 23
  19. Yếu tố quyết định chiến thuật tìm đường  Thời điểm quyết định  Trên cơ sở mạch ảo hoặc gĩi  Nơi quyết định  Phân tán (Distributed)  Được thực hiện tại các node  Tập trung (Centralized)  Tại nguồn gởi (Source)  Nguồn thơng tin mạng và thời điểm cập nhật thơng tin  Quyết định tìm đường thơng thường (khơng phải luơn luơn) được dựa trên các thơng tin về mạng  Tìm đường phân tán (Distributed routing)  Node sử dụng các thơng tin cục bộ  Cĩ thể thu thập thơng tin từ các node kế cận  Cĩ thể thu thập thơng tin từ các node trên đường tiềm năng  Tìm đường tập trung (Central routing)  Thu thập thơng tin từ tất cả các node  Cập nhật thơng tin  Xác định khi nào các thơng tin mạng được lưu trữ tại các node được cập nhật  Cố định (Fixed) – khơng bao giờ được cập nhật  Động (Adaptive) – cập nhật thường xuyên CSE 501035 – Data Communication 24
  20. Chiến thuật tìm đường  Chiến thuật (Routing Strategies)  Fixed routing  Flooding routing  Random routing  Adaptive routing CSE 501035 – Data Communication 25
  21. Fixed Routing  Một lộ trình cố định cho mỗi đường đi từ nguồn đến đích  Tất cả các đường đi qua mạng đều đã được thiết lập từ trước và khơng cập nhật theo các biến đổi về các điều kiện tải, trong mạng  Đường đi được xác định dùng giải thuật chi phí tối thiểu  Đường cố định ít ra cho đến khi cĩ sự thay đổi cấu hình mạng CSE 501035 – Data Communication 26
  22. Flooding Routing  Khơng cần thơng tin mạng  Node gởi các gĩi tới mỗi node kề (láng giềng)  Các gĩi nhận được sẽ được truyền trên tất cả các kết nối ngoại trừ kết nối đến  Cuối cùng sẽ cĩ một số copy của gĩi sẽ đến đích  Mỗi gĩi được đánh số duy nhất sao cho các copy trùng nhau sẽ bị loại bỏ  Node cĩ thể ghi nhớ các gĩi đã đi qua, giúp cho mạng khơng quá tải nhiều  Cĩ thể chứa số chặng đường (hop) trong các gĩi, được dùng để giới hạn hay kết thúc quá trình truyền CSE 501035 – Data Communication 27
  23. Flooding Routing  Đặc điểm  Tất cả các lộ trình đều được thử  Robust  Lãng phí băng thơng  Ít nhất sẽ cĩ một gĩi đi theo lộ trình với số chặng ít nhất  Cĩ thể được dùng để thiết lập đường mạch ảo  Tất cả các node đều được tới  Dùng để phân tán thơng tin (tìm đường) CSE 501035 – Data Communication 28
  24. Random Routing  Node sẽ chọn một đường liên kết ra để truyền đi các gĩi nhận được  Việc chọn lựa cĩ thể là ngẫu nhiên hoặc xoay vịng (round robin)  Cĩ thể chọn đường liên kết ra dựa trên việc tính tốn xác suất Ri Pi =  R j j  Khơng cần thơng tin mạng  Lộ trình tìm được thơng thường khơng phải là đường cĩ chi phí tối thiểu hoặc số chặng nhỏ nhất CSE 501035 – Data Communication 29
  25. Adaptive Routing  Được sử dụng bởi hầu hết các mạng chuyển mạch gĩi  Quyết định tìm đường thay đổi khi các điều kiện trên mạng thay đổi  Hỏng (Failure)  Nghẽn (Congestion)  Cần biết các thơng tin về mạng  Quyết định là một hàm phức tạp  Tradeoff giữa chất lượng của thơng tin mạng và chi phí  Phản ứng quá nhanh cĩ khả năng gây dao động  Quá chậm dẫn đến khơng cịn thích hợp CSE 501035 – Data Communication 30
  26. Adaptive Routing  Ưu điểm  Hiệu suất được cải thiện  Trợ giúp điều khiển nghẽn mạng  Chi tiết nếu cĩ thời gian  Hệ thống phức hợp  Cĩ khả năng khơng thực hiện các ích lợi về mặt lý thuyết  Phân loại  Dựa trên các nguồn thơng tin  Cục bộ (isolated)  Các node kề (distributed)  Tất cả các node (centralized) CSE 501035 – Data Communication 31
  27. Isolated Adaptive Routing  Mỗi node trong mạng tự cập nhật bảng tìm đường của mình dựa vào các thơng tin về mạng mà node đĩ học hỏi được, khơng trao đổi thơng tin routing với các node khác  Gởi các gĩi trên các liên kết ra cĩ hàng đợi ngắn nhất  Cĩ thể thêm các độ ưu tiên (bias) cho các đích  Một trong những phương pháp đơn giản nhất của tìm đường động, phù hợp với các mạng cĩ kích thước nhỏ và hoạt động tương đối ổn định  Ít dùng (khơng dùng thơng tin cĩ sẵn) CSE 501035 – Data Communication 32
  28. Adaptive Routing  Distributed Adaptive Routing  Trong phương pháp này, thơng tin về tình trạng hoạt động hiện hành của mạng sẽ được định kỳ trao đổi, cập nhật giữa các node trong tồn mạng. Sau đĩ thơng tin này sẽ được phân bố về lại các node trong mạng hay một số node trong mạng làm nhiệm vụ tìm đường để các node này cập nhật lại bảng routing  Phương pháp này đáp ứng được với những thay đổi trạng thái của mạng, nhưng đồng thời cũng làm tăng lưu lượng thơng tin trong mạng  Centralized Adaptive Routing  Trong phương pháp này, thơng tin về tình trạng hoạt động hiện hành của mạng sẽ được định kỳ trao đổi, cập nhật giữa các node trong tồn mạng. Sau đĩ thơng tin này sẽ được tập trung về một máy chủ trong mạng làm nhiệm vụ routing  Tuy đáp ứng được với những thay đổi tức thời trong mạng nhưng phương pháp này cĩ nhược điểm là thơng tin routing trong tồn mạng tập trung về một máy nên khi máy này khơng hoạt động thì tồn mạng sẽ khơng hoạt động được CSE 501035 – Data Communication 33
  29. Giải thuật tìm đường ngắn nhất  Bài tốn  Cho mạng các node được nối bởi các liên kết 2 chiều, mỗi chiều cĩ giá trị chi phí riêng  Chi phí của đường đi giữa 2 node trong mạng là tổng các giá trị chi phí của các liên kết đi qua  Xác định đường đi ngắn nhất (chi phí thấp nhất) giữa 2 node  Tiêu chuẩn đường ngắn nhất  Số chặng đường đi  Giá trị mỗi liên kết là 1  Giá trị liên kết  Tỉ lệ nghịch tốc độ liên kết  Tỉ lệ thuận tải trên liên kết  Tổ hợp các đại lượng trên  Giải thuật  Forward-search (Dijkstra)  Backward-search (Bellman-Ford) CSE 501035 – Data Communication 34
  30. Giải thuật Dijkstra  Input  Đồ thị G(V, E) trong đĩ V là tập đỉnh, E là tập cạnh cĩ trọng số khơng âm  Đỉnh nguồn S: S V  Output  Đường đi ngắn nhất từ đỉnh nguồn S đến tất cả các đỉnh cịn lại  Ký hiệu  Di : đường đi ngắn nhất từ node nguồn S đến node i tại bước chạy hiện hành của giải thuật  M: tập các đỉnh đã xét tại bước chạy hiện hành của giải thuật  dij : trọng số trên cạnh nối từ node i đến node j dij = 0 nếu i trùng j dij = Eij nếu i khác j CSE 501035 – Data Communication 35
  31. Giải thuật Dijkstra  Giải thuật  Bước 1: khởi động  M = {S}  Di = dSI  Bước 2: cập nhật đường đi ngắn nhất  Chọn đỉnh N V sao cho: DN = min {Di} i V\M  M = M  {N}  Dj = min {Dj, DN + dNj } j V\M  Bước 3: lặp lại bước 2 cho đến khi M=V  Kết quả Di sẽ là đường đi ngắn nhất từ node nguồn S đến node i CSE 501035 – Data Communication 36
  32. Giải thuật Dijkstra  Tìm đường đi ngắn nhất từ node nguồn 1 đến tất cả các node cịn lại 5 3 2 3 5 2 1 2 3 6 1 1 1 2 4 5 Lần M Node 2 Node 3 Node 4 Node 5 Node 6 chạy D2 Path D3 Path D4 Path D5 Path D6 Path 1 1 2 1 – 2 5 1 – 3 1 1 – 4 2 1 , 4 2 1 – 2 4 1 – 4 – 3 1 1 – 4 2 1 – 4 – 5 3 1 , 4 , 2 2 1 – 2 4 1 – 4 – 3 1 1 – 4 2 1 – 4 – 5 4 1 , 4 , 2 , 5 2 1 – 2 3 1 – 4 – 5 – 3 1 1 – 4 2 1 – 4 – 5 4 1 – 4 – 5 – 6 5 1 , 4 , 2 , 5 , 3 2 1 – 2 3 1 – 4 – 5 – 3 1 1 – 4 2 1 – 4 – 5 4 1 – 4 – 5 – 6 6 1 , 4 , 2 , 5 , 3 ,6 2 1 – 2 3 1 – 4 – 5 – 3 1 1 – 4 2 1 – 4 – 5 4 1 – 4 – 5 – 6 CSE 501035 – Data Communication 37
  33. Giải thuật Dijkstra CSE 501035 – Data Communication 38
  34. Giải thuật Bellman - Ford  Input  Đồ thị G(V, E) trong đĩ V là tập đỉnh, E là tập cạnh cĩ trọng số  Đỉnh nguồn S: S V  Output  Đồ thị cĩ chu trình âm → khơng tồn tại đường đi ngắn nhất  Đường đi ngắn nhất từ đỉnh nguồn S đến tất cả các đỉnh cịn lại  Ký hiệu  D(h)i : đường đi ngắn nhất từ node nguồn S đến node i cĩ tối đa h đoạn (link).  dij: trọng số trên cạnh nối từ node i đến node j dij = 0 nếu i trùng j dij = Eij nếu i khác j CSE 501035 – Data Communication 39
  35. Giải thuật Bellman – Ford  Giải thuật  Bước 1: khởi động  D(1)N = dSN, N V\{S} (đường đi ngắn nhất từ S đến N cĩ tối đa 1 đoạn)  Bước 2: cập nhật đường đi ngắn nhất  D(h+1)N = min {D(h)j + djN} j V\{S}  Bước 3: lặp lại bước 2 cho đến khi khơng cĩ đường đi mới nào ngắn hơn được tìm thấy thì dừng  Kết quả D(h)N sẽ là đường đi ngắn nhất từ node nguồn S đến node N CSE 501035 – Data Communication 40
  36. Giải thuật Bellman – Ford  Tìm đường đi ngắn nhất từ node nguồn 1 đến tất cả các node cịn lại 5 3 2 3 5 2 1 2 3 6 1 1 1 2 4 5 Lần Node 2 Node 3 Node 4 Node 5 Node 6 chạy D(h)2 Path D(h)3 Path D(h)4 Path D(h)5 Path D(h)6 Path 1 2 1–2 5 1–3 1 1–4 2 2 1–2 4 1–4–3 1 1–4 2 1–4–5 10 1–3–6 3 2 1–2 3 1–4–5–3 1 1–4 2 1–4–5 4 1–4–5–6 4 2 1–2 3 1–4–5–3 1 1–4 2 1–4–5 4 1–4–5–6 CSE 501035 – Data Communication 41
  37. Giải thuật Bellman – Ford CSE 501035 – Data Communication 42
  38. Bài tập  Tìm đường ngắn nhất từ node 1  Theo giải thuật Dijkstra  Theo giải thuật Bellman – Ford 4 1 2 3 3 1 2 6 1 2 3 4 5 3 4 3 5 1 7 CSE 501035 – Data Communication 43
  39. Bài tập  Tìm đường ngắn nhất từ node 1  Theo giải thuật Dijkstra  Theo giải thuật Bellman – Ford 1 1 E A B 1 1 5 1 G C 3 1 D F 2 1 1 4 1 H K J CSE 501035 – Data Communication 44
  40. Dijkstra vs. Bellman–Ford  Bellman-Ford  Việc tính tốn cho node n phải biết các thơng tin về chi phí liên kết của các node kề và chi phí tổng cộng từ node s đến các node kề của node n  Mỗi node cần lưu trữ tập các chi phí và các đường đi tương ứng đến các node khác  Cĩ thể trao đổi thơng tin với các node kề trực tiếp  Cĩ thể cập nhật thơng tin về chi phí và đường đi dựa trên các thơng tin trao đổi với các node kề và các thơng tin về chi phí liên kết  Dijkstra  Mỗi node cần biết topology tồn bộ mạng  Phải biết chi phí liên kết của tất cả các liên kết trong mạng  Phải trao đổi thơng tin với tất cả các node khác trong mạng CSE 501035 – Data Communication 45
  41. Đánh giá  Phụ thuộc vào thời gian xử lý của các giải thuật  Phụ thuộc vào lượng thơng tin yêu cầu từ các node khác  Phụ thuộc vào việc hiện thực  Cùng hội tụ về một lời giải dưới điều kiện topology tĩnh và chi phí khơng thay đổi  Nếu chi phí liên kết thay đổi, các giải thuật sẽ tính lại để theo kịp sự thay đổi  Nếu chi phí liên kết thay đổi theo lưu thơng, lưu thơng lại thay đổi theo đường đi được chọn  Phản hồi  Cĩ thể rơi vào trạng thái khơng ổn định CSE 501035 – Data Communication 46
  42. ARPANET – Tìm đường  Thế hệ đầu tiên  1969  Distributed adaptive  Dùng thời gian trễ ước tính làm tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả  Dùng giải thuật tìm đường Bellman-Ford  Các node trao đổi thơng tin (các vector thời gian trễ) với các node kề  Cập nhật bảng tìm đường dựa trên thơng tin đến  Khơng quan tâm đến tốc độ đường truyền, chỉ quan tâm chiều dài hàng đợi tại các node  Chiều dài hàng đợi khơng phải là cách đo chính xác của thời gian trễ  Đáp ứng chậm với nghẽn mạch CSE 501035 – Data Communication 47
  43. ARPANET – Tìm đường  Thế hệ thứ 2  1979  Dùng thời gian trễ làm tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả  Thời gian trễ được đo trực tiếp  Dùng giải thuật tìm đường Dijkstra  Thích hợp cho mạng cĩ tải trung bình hoặc nhẹ  Khi mạng tải nặng, cĩ ít tương quan giữa thời gian trễ đo được và thời gian trễ gặp phải  Thế hệ thứ 3  1987  Việc tính tốn chi phí của liên kết đã được thay đổi  Thời gian trễ trung bình được đo trong 10 giây cuối  Bình thường hĩa dựa trên giá trị hiện tại và kết quả trước đĩ CSE 501035 – Data Communication 48
  44. Mạng truyền số luyện X.25  1976, CCITT  Giao tiếp giữa máy chủ và mạng chuyển mạch gĩi cơng cộng  Phổ biến trong các mạng chuyển mạch gĩi và chuyển mạch gĩi của mạng ISDN  Định nghĩa 3 lớp  Vật lý  Liên kết  Gĩi X.25 Interface CSE 501035 – Data Communication 49
  45. X.25 – 3 lớp  Vật lý  Giao tiếp giữa trạm và liên kết với node  DTE: user equipment  DCE: node  Dùng đặc tả lớp vật lý X.21  Cung cấp việc truyền dữ liệu tin cậy thơng qua liên kết vật lý  Dữ liệu là chuỗi các frame  Liên kết  Link Access Protocol Balanced (LAPB)  Tập con của nghi thức HDLC  Gĩi  External virtual circuits  Kết nối luận lý (virtual circuits) giữa các thuê bao CSE 501035 – Data Communication 50
  46. X.25 – Virtual Circuit  Dịch vụ mạch ảo  Virtual Call (SVC – Switched Virtual Circuit)  Virtual circuit được tạo động cho mỗi giao dịch  Permanent virtual circuit  Virtual circuit được gán trước cố định  Khơng cần thiết lập và xĩa kết nối  Fast Select call  Dùng để truyền thơng báo/lệnh nhỏ (<128 octet) trong quá trình thiết lập/xĩa kết nối CSE 501035 – Data Communication 51
  47. X.25 – Định dạng gĩi CSE 501035 – Data Communication 52
  48. X.25 – Gĩi dữ liệu  Số VC (12 bits) – 4 bit logical group number + 8 bit logical channel number.  Thơng thường 2 trường này được xem như một  Dùng để chỉ thị loại kết nối hoặc kênh giữa các DTE  Các loại kết nối khác nhau cho phép nhiều phiên giao dịch giữa cùng một cặp DTE  Cĩ thể lên đến 4095 kênh luận lý trên cùng một đường giao tiếp vật lý  Q bit (Qualifier bit) – khơng được định nghĩa trong chuẩn, thường phân biệt các gĩi chứa dữ liệu (i.e. user information Q=0) và các gĩi chứa thơng tin điều khiển (Q=1)  M bit (More bit) – chỉ thị nhiều gĩi sẽ tiếp theo  Mạng chuyển gĩi cơng cộng cĩ kích thước giới hạn cho các gĩi (thơng báo sẽ được phân thành nhiều gĩi  Ngoại trừ gĩi cuối cùng, các gĩi sẽ cĩ bit M được bật (M=1)  D bit – bằng 0 khi gĩi này là một phần của gĩi bị phân mảnh, bằng 1 khi gĩi được tái hợp  Cũng được dùng để điều khiển dịng  Khi D=0, điều khiển dịng được thực hiện cục bộ (giữa DTE và cục bộ DCE)  Khi D=1, điều khiển dịng được thực hiện giữa DTE và DTE ở xa  P(R) – chỉ số nhận tuần tự  P(S) – chỉ số gởi tuần tự CSE 501035 – Data Communication 53
  49. X.25 – Gĩi điều khiển  6 nhĩm: thiết lập kết nối, điều khiển dịng, giám sát, xác nhận, chuẩn đốn, ngắt quãng  Gĩi thiết lập kết nối  4 loại: Call Request, Incoming Call, Call Accepted, và Call Connected  Được dùng trong giai đoạn thiết lập mạch ảo  Gĩi điều khiển dịng  3 loại: Receive Ready (RR), Receive Not Ready (RNR), và Reject (REJ)  Được dùng trong giai đoạn truyền dữ liệu (các gĩi đều chứa P(R))  Xem thêm HDLC  Gĩi giám sát  Bao gồm: Restart Request/Indication, Clear Request/Indication, Reset Request/Indication  Restart Request được dùng trong tình huống xấu (host crash) để xĩa VC do DTE này đang giữ  Clear Request dùng để xĩa VC (được chỉ ra trong VC number)  Reset Request được dùng để reset chỉ số nhận/gởi tuần tự về 0 trong chế độ truyền dữ liệu CSE 501035 – Data Communication 54
  50. X.25 – Gĩi điều khiển  Gĩi xác nhận  Dùng để xác nhận các yêu cầu trước đĩ (cho Restart, Clear, Reset, và Interrupt)  Gĩi chuẩn đốn  Do mạng tạo ra cho mục đích chuẩn đốn lỗi  Gĩi ngắt quãng  Được truyền trong quá trình truyền dữ liệu, và khơng chứa chỉ số gởi/nhận tuần tự. Nghĩa là gĩi ngắt quãng khơng là đối tượng của quá trình điều khiển dịng (điều khiển dịng được bỏ qua và các gĩi ngắt quãng được truyền tới DTE đích với độ ưu tiên cao hơn các gĩi dữ liệu) CSE 501035 – Data Communication 55
  51. X.25 - Multiplexing  DTE cĩ thể tạo 4095 mạch ảo đồng thời với các DTE khác trên một kết nối DTC- DCE  Gĩi chứa số mạch ảo 12 bit  Cách đánh số mạch ảo CSE 501035 – Data Communication 56
  52. X.25 – Set và Reset  Reset  Khởi tạo lại virtual circuit  Số tuần tự được đặt bằng 0  Các gĩi đang quá cảnh bị mất  Tùy vào các protocol cấp cao để khơi phục lại các gĩi bị mất  Kích hoạt bởi việc mất các gĩi, sai số tuần tự, nghẽn mạch, mất internal virtual circuit  Restart  Tương đương với yêu cầu xĩa tất cả các virtual circuit  E.g. mất tạm thời việc truy cập mạng CSE 501035 – Data Communication 57
  53. X.25 – Thủ tục thiết lập kết nối  DTEa DCEa PSN DCEb DTEb (DTEa muốn kết nối với DTEb)  DTEa nhận một virtual circuit number (VCN)  DTEa gởi gĩi call-request cho DTEb (chứa VCN, địa chỉ DTEa, địa chỉ DTEb)  DCEa tìm đường đi băng qua mạng PSN cho gĩi này đến DCEb  DCEb nhận một VCN mới và gởi gĩi incoming-call đến DTEb (gĩi chứa VCN mới và các thơng tin địa chỉ nguồn/đích)  DTEb chấp nhận kết nối bằng cách gởi gĩi call-accepted qua DCEb để đến DCEa  DCEa nhận được gĩi call-accepted và gởi gĩi call- connected tới DTEa  Sau quá trình này, DTEa và DTEb cĩ thể gởi các gĩi dữ liệu qua lại CSE 501035 – Data Communication 58
  54. X.25 – Thủ tục giải phĩng kết nối  DTEa DCEa PSN DCEb DTEb (DTEa muốn xĩa kết nối với DTEb)  DTEa gởi gĩi clear-request tới DCEa  DCEa gởi gĩi clear-indication tới DTEb (thơng qua DCEb)  DTEb gởi clear-indication tới DTEa (thơng qua các DCEb và DCEa) CSE 501035 – Data Communication 59
  55. Virtual Call CSE 501035 – Data Communication 60
  56. X.25 – Phân mảnh (segmentation)  Xét tình huống các trạm A, B, C, D kết nối với nhau A - B - C - D. Các loại gĩi được định nghĩa như sau  A – B: gĩi cĩ kích thước 1500 bytes  B – C: gĩi cĩ kích thước 1000 bytes  C – D: gĩi cĩ kích thước 1500 bytes  A muốn gởi một gĩi đầy đủ đến D, nĩ phải gởi các gĩi 1500 bytes đến B. B phải phân nhỏ các gĩi này hơn nữa (segmentation/fragmentation)  Để giải quyết vấn đề này, C phải cĩ khả năng nhận biết một gĩi phân mảnh và tái hợp nĩ để truyền cho D  X.25 cho phép quá trình phân mảnh thơng qua các bit M và D. Các bit này cho phép các trạm nhận diện các gĩi phân mảnh và tái hợp nĩ, và xác nhận nĩ (ack), nghĩa là khơng xác nhận các gĩi phân mảnh, chỉ xác nhận khi các gĩi phân mảnh đã được tái hợp thành một gĩi CSE 501035 – Data Communication 61
  57. X.25  Điều khiển dịng và điều khiển sai  HDLC (chương 5)  Chuỗi các gĩi  Chuỗi đầy đủ các gĩi  Cho phép khối dữ liệu lớn được truyền qua mạng với kích thước gĩi nhỏ hơn mà khơng mất tính tồn vẹn của khối  2 loại gĩi  Các gĩi A  M bit 1, D bit 0  Chiều dài gĩi tối đa  Các gĩi B  Phần cịn lại  Các gĩi A (cĩ thể là khơng cĩ gĩi A nào) được theo sau bởi gĩi B CSE 501035 – Data Communication 62
  58. Đọc thêm  W. Stallings, Data and Computer Communications (6th edition), Prentice Hall 2003, chapter 10  X.25 info from ITU-T web site  Routing information from Comer CSE 501035 – Data Communication 63